"Рой" беспілотнікаў адносіцца да інтэграцыі недарагіх невялікіх беспілотнікаў з мноствам карысных нагрузак на аснове адкрытай сістэмнай архітэктуры, якая мае такія перавагі, як супрацьдзеянне разбурэнню, нізкі кошт, дэцэнтралізацыя і характарыстыкі разумнай атакі.
З хуткім развіццём тэхналогій беспілотных лятальных апаратаў, камунікацыйных і сеткавых тэхналогій, а таксама ўзрастаючым попытам на прымяненне беспілотных лятальных апаратаў у краінах па ўсім свеце, сеткавыя прыкладанні для сумеснай працы з некалькімі беспілотнымі лятальнымі апаратамі і самастойнае аб'яднанне беспілотных лятальных апаратаў сталі новымі гарачымі кропкамі даследаванняў.
Цяперашні статус кітайскіх рояў беспілотнікаў
У цяперашні час Кітай можа рэалізаваць камбінацыю некалькіх ракет-носьбітаў для адначасовага запуску 200 беспілотных лятальных апаратаў, каб сфармаваць рой, што будзе значна спрыяць хуткаму фарміраванню баявых магчымасцей кітайскіх беспілотных рояў, такіх як сумесная сетка, дакладнае фарміраванне, змена фарміравання і дакладны ўдар.
У маі 2022 года даследчая група з Універсітэта Чжэцзян у Кітаі распрацавала мікраінтэлектуальную тэхналогію роя беспілотнікаў, якая дазваляе роям беспілотнікаў свабодна перамяшчацца сярод зарослых і пышных бамбукавых лясоў. У той жа час роі беспілотнікаў могуць бесперапынна назіраць і даследаваць навакольнае асяроддзе, а таксама аўтаномна кіраваць фарміраваннем, каб пазбегнуць перашкод і пашкоджанняў.
Гэтая тэхналогія паспяхова вырашыла шэраг складаных праблем, такіх як аўтаномная навігацыя, планаванне маршрутаў і інтэлектуальнае пазбяганне перашкод роямі БПЛА ў падступных і зменлівых умовах. Яго можна выкарыстоўваць пры пажарах, пустынях, скалах і іншых асяроддзях, да якіх людзям цяжка дабрацца для выканання пошукава-выратавальных місій.
Як кітайскія беспілотнікі маюць зносіны адзін з адным?
Сетка беспілотных лятальных апаратаў, таксама вядомая як сетка БПЛА абобеспілотная аэранавігацыйная спецыяльная сетка(UAANET), заснаваны на ідэі, што сувязь паміж некалькімі беспілотнікамі не цалкам залежыць ад асноўных сродкаў сувязі, такіх як наземныя станцыі кіравання або спадарожнікі.
Замест гэтага дроны выкарыстоўваюцца ў якасці вузлоў сеткі. Кожны вузел можа перасылаць інструкцыі па камандзе і кіраванні адзін аднаму, абменьвацца такімі дадзенымі, як стан успрымання, стан здароўя і збор разведданых, і аўтаматычна падключацца для стварэння бесправадной мабільнай сеткі.
Спецыяльная бесправадная сетка UAV - гэта асаблівая форма бесправадной спецыяльнай сеткі. Ён не толькі мае ўласцівыя характарыстыкі некалькіх скачков, самаарганізацыі і адсутнасці цэнтра, але таксама мае сваю асаблівасць. Асноўныя функцыі прадстаўлены наступным чынам:
(1) Высакахуткасны рух вузлоў і вельмі дынамічныя змены ў тапалогіі сеткі
Гэта самае істотнае адрозненне паміж спецыялізаванымі сеткамі БЛА і традыцыйнымі спецыялізаванымі сеткамі. Хуткасць БПЛА складае ад 30 да 460 км/г. Гэты высакахуткасны рух выкліча вельмі дынамічныя змены ў тапалогіі, што паўплывае на падключэнне да сеткі і пратаколы. Сур'ёзны ўплыў на прадукцыйнасць.
У той жа час збой сувязі платформы БЛА і нестабільнасць лініі прамой бачнасці таксама прывядуць да перапынення сувязі і абнаўлення тапалогіі.
(2) Разрэджанасць вузлоў і неаднастайнасць сеткі
Вузлы БПЛА раскіданыя ў паветры, а адлегласць паміж вузламі звычайна складае некалькі кіламетраў. Шчыльнасць вузлоў у пэўнай паветранай прасторы нізкая, таму падключэнне да сеткі з'яўляецца важнай праблемай.
У практычных прымяненнях БПЛА таксама павінны мець зносіны з рознымі платформамі, такімі як наземныя станцыі, спадарожнікі, пілатуемыя лятальныя апараты і калякасмічныя платформы. Самаарганізуючая сеткавая структура можа ўключаць у сябе розныя тыпы беспілотнікаў або прымаць іерархічную размеркаваную структуру. У гэтых выпадках вузлы неаднастайныя, і ўся сетка можа быць неаднастайна ўзаемазвязана.
(3) Моцныя магчымасці вузла і часовасць сеткі
Камунікацыйныя і вылічальныя прылады вузлоў забяспечваюцца прасторай і энергіяй беспілотнікамі. У параўнанні з традыцыйным MANET, сеткам з самаарганізацыяй беспілотнікаў звычайна не патрабуецца ўлічваць энергаспажыванне вузлоў і праблемы з вылічальнай магутнасцю.
Прымяненне GPS можа забяспечыць вузлы дакладнай інфармацыяй аб пазіцыянаванні і часе, палягчаючы вузлам атрыманне ўласнай інфармацыі аб месцазнаходжанні і сінхранізацыю гадзіннікаў.
Функцыя планавання маршруту бартавога камп'ютэра можа эфектыўна дапамагчы ў прыняцці рашэнняў пра маршрут. Большасць прымянення беспілотнікаў выконваецца для канкрэтных задач, і рэгулярнасць працы не вельмі высокая. У пэўнай паветранай прасторы існуе сітуацыя, калі шчыльнасць вузлоў нізкая, а нявызначанасць палёту вялікая. Такім чынам, сетка мае больш моцны часовы характар.
(4) Унікальнасць сеткавых мэтаў
Мэтай традыцыйных сетак Ad Hoc з'яўляецца ўстанаўленне аднарангавых злучэнняў, у той час як сеткі самаарганізацыі беспілотнікаў таксама павінны ўсталёўваць аднарангавыя злучэнні для функцыі каардынацыі беспілотнікаў.
Па-другое, некаторыя вузлы ў сетцы таксама павінны служыць цэнтральнымі вузламі для збору даных, падобна функцыям бесправадных сэнсарных сетак. Такім чынам, неабходна падтрымліваць агрэгацыю трафіку.
Па-трэцяе, сетка можа ўключаць некалькі тыпаў датчыкаў, і розныя стратэгіі дастаўкі даных для розных датчыкаў павінны быць эфектыўна гарантаваныя.
Нарэшце, бізнес-даныя ўключаюць у сябе выявы, аўдыё, відэа і г.д., якія маюць характарыстыкі вялікага аб'ёму даных перадачы, дыверсіфікаванай структуры даных і высокай адчувальнасці да затрымкі, і адпаведнае QoS павінна быць забяспечана.
(5) Асаблівасці мадэлі мабільнасці
Мадэль мабільнасці мае важны ўплыў на пратакол маршрутызацыі і кіраванне мабільнасцю спецыяльных сетак. У адрозненне ад выпадковага руху MANET і руху VANET, абмежаванага дарогамі, вузлы беспілотнікаў таксама маюць свае ўласныя унікальныя схемы руху.
У некаторых праграмах з некалькімі беспілотнікамі пераважнае планаванне глабальнага шляху. Пры гэтым рух дронаў рэгулярны. Аднак траекторыя палёту аўтаматызаваных беспілотнікаў не прадвызначана, і план палёту таксама можа змяняцца падчас працы.
Дзве мадэлі мабільнасці для БПЛА, якія выконваюць разведвальныя задачы:
Першая - гэта мадэль выпадковай мабільнасці аб'екта, якая выконвае імавернасныя незалежныя выпадковыя перамяшчэнні пры павароце налева, направа і прама ў адпаведнасці з загадзя вызначаным маркаўскім працэсам.
Па-другое, гэта мадэль мабільнасці размеркаванага ферамоннага адштурхвання (DPR), якая кіруе рухам беспілотнікаў у залежнасці ад колькасці ферамонаў, якія выпрацоўваюцца ў працэсе разведкі БПЛА, і мае надзейныя характарыстыкі пошуку.
БПЛА спецыяльная сетка малюсенькі модуль для 10 км бесправадной сувязі
IWAVEРадыёмодуль UANET, малюсенькага памеру (5*6 см) і лёгкай вагі (26 г) для забеспячэння сувязі на адлегласці 10 км паміж вузламі IP MESH і наземнай станцыяй кіравання. Некалькі спецыяльных сеткавых беспілотнікаў FD-61MN. Модуль OEM, які стварае вялікую сетку сувязі, будуецца праз рой беспілотнікаў, і беспілотнікі злучаюцца адзін з адным для выканання пастаўленых задач у пэўным фармаванні ў адпаведнасці з сітуацыяй на месцы падчас руху на высокай хуткасці .
Час публікацыі: 12 чэрвеня 2024 г
